毕业设计论文南沟中桥混凝土的配合比设计

毕业设计论文南沟中桥混凝土的配合比设计内容摘要：

久性，尤其对于有较高抗冻要求的混凝土，掺加引气剂可以明显提高混凝土的抗冻性能。 引气剂掺量要适当，引气量太少作用不够，引气量太多混凝土强度损失较大。 混凝土最小含气量 表 39 粗骨料最大公称粒径（ mm） 混凝土最小含气量（ %） 潮湿或水位变动的寒冷或严寒环境 盐冻环境 注：含气量 为气体占混凝土体积的百分比。 14 对于有预防混凝土碱骨料反应设计要求的工程，混凝土中最大碱含量不应大于，并宜掺用适量粉煤灰等矿物掺合料；对于矿物掺合料碱含量，粉煤灰碱含量可取实测值的 1/6，粒化高炉矿渣粉碱含量可取实测值的 1/2。 掺加适量粉煤灰和粒化高炉矿渣粉等矿物掺合料，对预防混凝土碱骨料反应具有重要意义。 混凝土中碱含量是测定的混凝土各原材料碱含量计算之和，而实测的粉煤灰和粒化高炉矿渣粉等矿物掺合料碱含量并不是参与碱骨料反应的有效碱含量，对于矿物掺合料中有效碱含 量，粉煤灰碱含量取实测值的 1/6，粒化高炉矿渣粉碱含量取实测值的 1/2，已经被混凝土工程界采纳。 二、其他类型混凝土配合比的的规定 1. 抗渗混凝土的原材料应符合下列规定： 1）水泥宜采用普通硅酸盐水泥 2）粉煤灰等级应为Ⅰ级或Ⅱ级。 大量抗渗混凝土用于地下工程，为了提高抗渗性能和适合地下环境特点，掺加外加剂和矿物掺合料十分有利。 在以胶凝材料最小用量作为控制指标的情况下，采用普通硅酸盐水泥有利于提高混凝土耐久性能和进行质量控制。 骨料粒径太大和含泥（包括泥块）较多都对混凝土抗渗性能不利。 的规定 1）抗冻混凝土的原材料应符合下列规定 在钢筋混凝土和预应力混凝土中不得掺用含有氯盐的防冻剂；在预应力混凝土中不得掺用含有亚硝酸盐或碳酸盐的防冻剂。 采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制抗冻混凝土是一个基本做法；骨料含（包括泥块）较多和骨料坚固性差都对混凝土抗冻性能不利。 一些混凝土防冻剂中掺用氯盐，如果采用会引起混凝土中钢筋锈蚀，导致严重的结构混凝土耐久性问题。 《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119规定含亚硝酸盐或碳酸盐的防冻剂严禁用于预应力混凝土结构。 2）抗冻混凝土配合比应符合下列规定： a．最大水胶比和最小胶凝材料用量（ 增加的 ）应符合规定 b．复合矿物掺合料掺量宜符合规定；其它矿物掺合料掺量宜符合本规程的规定 （ 增加 ） c. 在通常水胶比情况下，混凝土中掺入过量矿物掺合料也对混凝土抗冻性能不利。 混凝土中掺用引气剂是提高混凝土抗冻性能的有效方法之一。 1）高强混凝土的原材料应符合下列规定 （ 既胶砂强度较高，适合配制高强度等级混凝土；又混合材较少，可掺加较多的矿物掺合料来改善高强混凝土的施工性能。 ） ，（ 对于 C60 混凝土粗骨料最大粒径不大于 ）其最大公称粒径不宜大于 ，针片状颗粒含量不宜大于 %，含泥量不应大于 %，泥块含量不应大于 %； ～ （大于 ），含泥量不应大于 %，泥块含量不应大于 %； 25%的高性能减水剂（高效减水剂或缓凝高效减水剂）； 、粉煤灰和硅灰等矿物掺合料；粉煤灰等级不应低于Ⅱ级；对强度等级不低于 C80的高强混凝土宜掺用硅灰。 （ 硅灰掺量一般为 3~8%） 15 （应掺 用活性较好的矿物掺合料，且宜复合使用矿物掺合料。 ） 2) 高强混凝土配合比应经试验确定，在缺乏试验依据的情况下，配合比设计宜符合下列要求（增加） 、胶凝材料用量和砂率可按表 ，并应经试配确定； 、掺量，应通过试配确定；矿物掺合料掺量宜为 25%～ 40%；硅灰掺量不宜大于 10%； 500kg/m3。 （水泥不大于 550kg/m3，胶凝材料总量不大于 600kg/m3） 3) 在试配过程中，应采用三个不同的配合比进行混凝土强度试验，其中一个可为依据 表 计算后调整拌合物的试拌配合比，另外两个配合比的水胶比，宜较试拌配合比分别增加和减少。 4) 高强混凝土设计配合比确定后，尚应采用该配合比进行不少于三盘混凝土的重复试验，每盘混凝土应至少成型一组试件，每组混凝土的抗压强度不应低于配制强度。 5) 高强混凝土抗压强度宜采用标准试件通过试验测定；使用非标准尺寸试件时，尺寸折算系数应由试验确定。 1）泵送混凝土配合比应符合下列规定： 300kg/m3； 35%～ 45%； 的用水量与水泥和矿物掺合料的总量之比不宜大于。 （删除内 容） d. 如果胶凝材料用量太少，水胶比大则浆体太稀，黏度不足，混凝土容易离析，水 胶比小则浆体不足，混凝土中骨料量相对过多，这些都不利于混凝土的泵送。 2) 泵送混凝土试配时要求的坍落度值应按下式计算： Tt=Tp+ΔT Tt— 试配时要求的坍落度值（ mm）； Tp— 入泵时要求的坍落度值（ mm）； ΔT— 试验测得的预计出机到泵送时间段内的坍落度损失值（ mm）。 泵送混凝土出机到泵送时间段内的坍落度经时损失 控制在 30mm/h以内比较好。 1）大体积混凝土所用的原材料应符合下列规定： 、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，水泥的 3d 和 7d 水化热应符合标准规定；当采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时应掺加矿物掺合料，胶凝材料的 3d 和7d水化热分别不宜大于 240kJ/kg和 270kJ/kg。 ，最大公称粒径不宜小于 ，含泥量不应大于 %；（ 考虑限制混凝土变形 ） ，含泥量不应大于 %。 （ 缓减温升 ） 2）当设计采用混凝土 60d或 90d龄期强度时，宜采用标准试件进行抗压强度试验。 由于采用低水化热的胶凝材料有利于限制大体积混凝土由温度应力引起的裂缝，所以大体积混凝土中胶凝材料中往往掺用大量粉煤灰等矿物掺合料，使混凝土强度发展较慢，设计采用混凝土 60d或 90d龄期强度也是合理的。 当标准养护时间和标准试件未能两全时，维持标准试件比较合理。 16 3)大体积混凝土配合比应符合下列规定： ，用水量不宜大于 175kg/m3。 ，宜提高每立方米混凝 土中的粗骨料用量；砂率宜为38%～ 42%。 ，应减少胶凝材料中的水泥用量，提高矿物掺合料掺量，矿物掺合料掺量应符合本规程表。 10l/m3。 4)大体积混凝土配合比应符合下列规定： ，用水量不宜大于 175kg/m3。 ，宜提高每立方米混凝土中的粗骨料用量；砂率宜为38%～ 42%。 ，应减少胶凝材料中的水泥用量，提高矿物掺合料掺量，矿物掺合料 掺量应符合本规程表 36的规定。 10l/m3。 5) 在配合比试配和调整时，控制混凝土绝热温升不宜大于 50℃。 6) 配合比应满足施工对混凝土凝结时间的要求。 可在配合比试配和调整时通过混凝土绝热温升测试设备测定混凝土的绝热温升，或通过计算求出混凝土的绝热温升，从而在配合比设计过程中控制混凝土绝热温升。 延迟混凝土的凝结时间对大体积混凝土施工操作和温度控制有利，大体积混凝土配合比设计应重视混凝土的凝结时间。 17 第三节 配合比 设计的基 本原则 一、坚固性 坚固性是指 混凝土 的强度指标 ,因为混凝土的质量在目前是以 抗压强度 指标为主要依据的。 影响混凝土抗压强度的因素很多 ,主要有 水泥强度等级 及水灰比、骨料种类及级配、施工条件等。 1. 水泥强度等级 :水泥强度等级大致代表了水泥的活性 ,即在相同配合比的情况下 ,水泥强度等级越高 ,混凝土的强度等级也越高。 在混凝土配合比设计中 ,主要从经济合理的角度来选择水泥强度等级 ,如果对水泥强度等级和品种没有选择的余地 ,那只能靠在配合比设计中调整比例 ,掺加外加剂等综合性措施加以解决。 :混凝土单位体积中所用水的重量和水泥的重量 比被称为水灰比。 水灰比越大 ,混凝土的强度越低 ,为此 ,在满足 和易性 的前提下 ,混凝土用水量越少越好 ,这是混凝土配合比设计中的一条 基本原则。 :砂子、石子在混凝土中起骨架 作用 ,因此统称骨料。 砂石由石材的品种、颗粒级配、含泥量、坚固性、有害物质等指标来表示它的质量。 砂石质量越好 ,配制的混凝土质量越好。 当骨料级配良好 ,砂率适中时 ,由于组成了密实骨架 ,可使混凝土获得较高的强度。 4. 施工条件 :如果施工条件较好 ,并有一定的管理措施时 ,可适当降低混凝土的 坍落度。 反之 ,如现场施工条件较差时 ,应适当提高混凝土的坍落度。 二 、和易性 混凝土的和易性是指在一定施工条件下 ,确保混凝土拌合物成分均匀 ,在成型过程中满足振动密实的混凝土性能。 常用坍落度和维勃稠度来表示。 不同类型的构件 ,对和易性的要求在施工验收规范中已有规定 ,但还要结合施工现场的设备条件和管理水平来确定。 影响混凝土和易性的因素很多 ,但主要一条就是用水量。 增加用水量 ,混凝土的坍落度是增加了 ,但是混凝土的强度也下降了。 因此 ,采用使用 减水剂 的方法成了改善混凝土和易性最经济合理和最有效的方法。 三、耐久性 混凝土的耐久性是它抵抗外来及内部被侵蚀破坏的能力 ,新疆 (北疆 ) 地处严寒地带 ,夏季炎热干燥 ,冬季严寒多雪 ,混凝土受大气的侵蚀很严重 ,所以 ,施工验收规范对最大水灰比和最小泥用量都作了规定 ,但是仅仅执行这些规定还不能完全满足耐久性的要求。 为了提高混凝土的耐久性 ,就必须在配合比设计中考虑采取相应的措 18 施 ,如水泥品种和强度等级的选择 ,砂石级配和砂率的调整 ,但最主要的是用 混凝土外加剂 和掺合料来提高混凝土的耐久性。 四、经济性 混凝土配合比的设计应在保证质量的前提下 ,省工省料才是最经济的。 水泥是混凝土中价值最高的材料 ,节约水泥用量是混凝土配合比设计中的一个主要目标 ,但必须是采用合理的措施达到综合性的经济指标才是行之有效的。 首先 ,使用混凝土外加剂和掺合料 ,使用减水剂既可以改善混凝土的和易性 ,也可以达到节约水泥的目的 ,掺加 粉煤灰 可以代替部分水泥 ,并改善混凝土的性能。 其次 ,加强技术管理 ,提高混凝土的匀质性。 最后 ,根据当地的砂石质量情况采用合理砂率和骨料级配。 19 第四节 混凝土配合比设计的步骤 一、步骤 技术标准 普通混凝土 配合比设计的方法和步骤 ,应该遵守国家建设部发布的行业标准 J GJ 5522020 普混凝土配合比设计规程。 该标准规定了配合比设计应分三个步骤。 1) 配合比的设计计算。 2) 试配。 3) 配合比的调整与确定。 该标准给出了许多全国性统一用的技术参数 ,如混凝土试配强度计算公式、混凝土用水量选用表、混凝土砂率 选用表等。 此外 ,配合比设计还必须掌握 GB 5020422020 混凝土结构 工程施工 :水泥、砂子、石子和水。 目前 又增加了第五种材料 (外加剂和掺合料 )。 这些材料都有 质量检验 标准 ,通过检验对照标准 ,就可以知道材料的性能了。 1) 水泥 :水泥使用前 ,除了应持有生产厂家的合格证外 ,还应作强度、凝结时间、安全性等常规检验 ,检验合格方可使用。 2) 砂石为粗细骨料 ,主要检验含泥量、颗粒级配等指标。 3) 水 :拌制混凝土宜采用饮用水 ,当采用其他水源时 ,水质应 符合 J GJ 63 混凝土拌合用水标准的规定。 4) 外加剂 :由于混凝土外加剂用量较小 ,能够明显改善混凝土的性能 ,并节约水泥 ,提高工效 ,所以使用较普遍。 使用外加剂应注意不仅要遵守 GB J119 混凝土外加剂应用技术规范 的规定 ,还应通过试验确定外加剂混凝土的专用施工配合比。 5) 为调节 混凝土强度等级 ,节约水泥 ,改善混凝土拌合物的性能 ,须在混凝土中掺入粉煤灰等掺合料 ,其质量应符合 GB 1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰的规定。 按照 工程项目 提出的混凝土强度等级和技术要求 ,根据原材料的检验结果和施工条 件 ,并以实践工作中总结出来的技术参数 (没有时可参考标准或其他资料 ) 进行配合比的计算工作。 具体方法有两种 ,即绝对体积法和假定 容重 法。 现在重点介绍假定容重法 ,是指计算砂石用量时是以假设每 m3 混凝土的重量为依据的。 由于新疆地区混凝土主要是使用卵石 ,故计算中以卵石为准 ,混凝土试验和配合比中的骨料均以干燥状态为准。 首先根据混凝土设计强度等级 fcu,k和 标准差 σ(混凝土强度等级不大于 C25 时不小于 2. 5 20 MPa ,混凝土强度等级不小于 C30时不小于 3. 0 MPa。 无统计资料时按国标《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定取用 ) 计算混凝土的配制强度 fcu,o≥= fcu,k+。 然后根据混凝土的配制强度 fcu,o和水泥 的实际强度等级 f ce 及 回归系数 αa ,αb 计算水灰比 : 计算水灰比如小于 J GJ 5。